Wissenschaft

Das Leben und die Zeiten von Dr. Vera Cooper Rubin: Pionierin der Astronomie

Wir haben alle von dunkler Materie gehört – diesem seltsamen, „unsichtbaren“ Zeug, das ungefähr ein Viertel der Masse im Universum ausmacht. Astronomen wissen nicht genau, was es ist, aber sie haben ihre Auswirkungen auf reguläre Materie und auf Licht gemessen, wenn es durch ein „Konglomerat“ der dunklen Materie geht. Dass wir überhaupt davon wissen, ist größtenteils den Bemühungen einer Frau zu verdanken, die einen Großteil ihrer Karriere darauf verwendet hat, eine Antwort auf eine rätselhafte Frage zu finden: Warum drehen Galaxien nicht die Geschwindigkeit, die wir von ihnen erwarten? Diese Frau war Dr. Vera Cooper Rubin.

 

Frühen Lebensjahren

Dr. Vera Cooper Rubin wurde am 23. Juli 1928 als Sohn von Philip und Rose Appelbaum Cooper geboren. Sie verbrachte ihre frühe Kindheit in Philadelphia, PA und zog mit zehn Jahren nach Washington, DC. Als Kind ließ sie sich von der Astronomin Maria Mitchell inspirieren und beschloss, auch Astronomie zu studieren. Sie kam zu einer Zeit in das Thema, als von Frauen einfach nicht erwartet wurde, dass sie Astronomie „machen“. Sie studierte es am Vassar College und bewarb sich dann um Princeton, um ihre Ausbildung fortzusetzen. Zu diesem Zeitpunkt war es Frauen nicht gestattet, am Princeton-Graduiertenprogramm teilzunehmen. (Das änderte sich 1975, als Frauen zum ersten Mal aufgenommen wurden). Dieser Rückschlag hielt sie nicht auf; Sie bewarb sich an der Cornell University und wurde für ihren Master-Abschluss angenommen. Sie hat ihren Ph.D. studierte an der Georgetown University an Galaxienbewegungen, die vom Physiker George Gamow betreut wurden, und schloss sie 1954 ab. Ihre Dissertation legte nahe, dass Galaxien in Clustern zusammenklumpen. Es war zu dieser Zeit keine akzeptierte Idee, aber sie war ihrer Zeit weit voraus. Heute wissen wir , dass Galaxienhaufen mit Sicherheit tun exist

Das Verfolgen der Bewegungen von Galaxien führt zu Dunkler Materie

Nach Abschluss ihrer Abschlussarbeit gründete Dr. Rubin eine Familie und studierte weiter die Bewegungen von Galaxien. Sexismus behinderte einige ihrer Arbeiten, ebenso wie das „kontroverse“ Thema, das sie verfolgte: Galaxienbewegungen. Sie kämpfte weiterhin gegen einige sehr offensichtliche Hindernisse für ihre Arbeit. Zum Beispiel wurde sie während eines Großteils ihrer frühen Karriere aufgrund ihres Geschlechts davon abgehalten, das Palomar-Observatorium (eine der weltweit führenden Einrichtungen zur Beobachtung der Astronomie. zu nutzen. Eines der Argumente, die vorgebracht wurden, um sie fernzuhalten, war, dass das Observatorium nicht das richtige Badezimmer für Frauen hatte. Ein solches Problem war leicht zu lösen, aber es dauerte einige Zeit. Und die Entschuldigung „Mangel an Badezimmern“ war ein Symbol für ein tieferes Vorurteil gegen Frauen in der Wissenschaft.

Dr. Rubin machte trotzdem Fortschritte und erhielt schließlich 1965 die Erlaubnis, in Palomar zu beobachten. Die erste Frau durfte dies tun. Sie begann an der Carnegie Institution des Washingtoner Department of Terrestrial Magnetism zu arbeiten und konzentrierte sich auf galaktische und extragalaktische Dynamik. Diese konzentrieren sich auf die Bewegungen von Galaxien sowohl einzeln als auch in Clustern. Insbesondere untersuchte Dr. Rubin die Rotationsraten von Galaxien und das Material in ihnen.

Sie entdeckte sofort ein rätselhaftes Problem: Die vorhergesagte Bewegung der Galaxienrotation stimmte nicht immer mit der beobachteten Rotation überein. Das Problem ist ziemlich einfach zu verstehen. Galaxien drehen sich schnell genug, dass sie auseinander fliegen würden, wenn der kombinierte Gravitationseffekt aller ihrer Sterne das einzige wäre, was sie zusammenhält. Warum sind sie nicht auseinander gekommen? Rubin und andere entschieden, dass es in oder um die Galaxie eine Art unsichtbare Masse gab, die dazu beitrug, sie zusammenzuhalten.

Der Unterschied zwischen den vorhergesagten und beobachteten Galaxienrotationsraten wurde als „Galaxienrotationsproblem“ bezeichnet. Basierend auf den Beobachtungen, die Dr. Rubin und ihr Kollege Kent Ford gemacht haben (und sie haben Hunderte von ihnen gemacht), stellte sich heraus, dass Galaxien mindestens zehnmal so viel „unsichtbare“ Masse haben müssen wie sichtbare Masse in ihren Sternen und Nebel. Ihre Berechnungen führten zur Entwicklung einer Theorie von etwas, das „dunkle Materie“ genannt wird. Es stellt sich heraus, dass diese dunkle Materie einen Einfluss auf die messbaren Galaxienbewegungen hat .

 

Dunkle Materie: Eine Idee, deren Zeit endlich kam

Die Idee der Dunklen Materie war nicht ausschließlich die Erfindung von Vera Rubin. 1933 schlug der Schweizer Astronom Fritz Zwicky die Existenz von etwas vor, das die Bewegungen der Galaxien beeinflusste. So wie einige Wissenschaftler Dr. Rubins frühe Studien zur Galaxiendynamik verspotteten, ignorierten Zwickys Kollegen seine Vorhersagen und Beobachtungen im Allgemeinen. Als Dr. Rubin Anfang der 1970er Jahre mit ihren Studien zu Galaxienrotationsraten begann, wusste sie, dass sie schlüssige Beweise für die Rotationsratenunterschiede liefern musste. Deshalb machte sie so viele Beobachtungen. Es war wichtig, schlüssige Daten zu haben. Schließlich fand sie starke Beweise für dieses „Zeug“, das Zwicky vermutet, aber nie bewiesen hatte. Ihre umfangreiche Arbeit in den folgenden Jahrzehnten führte schließlich zur Bestätigung, dass dunkle Materie existiert.

 

Ein geehrtes Leben

Dr. Vera Rubin verbrachte einen Großteil ihres Lebens damit, sich mit dem Problem der Dunklen Materie zu befassen, aber sie war auch bekannt für ihre Arbeit, die Astronomie für Frauen zugänglicher zu machen. Sie arbeitete unermüdlich daran, mehr Frauen in die Naturwissenschaften zu bringen und ihre wichtige Arbeit anzuerkennen. Insbesondere forderte sie die Nationale Akademie der Wissenschaften auf, verdientere Frauen zur Mitgliedschaft zu wählen. Sie betreute viele Frauen in den Naturwissenschaften und setzte sich für eine starke MINT-Ausbildung ein.

Für ihre Arbeit erhielt Rubin eine Reihe prestigeträchtiger Auszeichnungen und Preise, darunter die Goldmedaille der Royal Astronomical Society (die frühere Empfängerin war 1828 Caroline Herschel ). Der kleine Planet 5726 Rubin ist ihr zu Ehren benannt. Viele glauben, dass sie für ihre Leistungen den Nobelpreis für Physik verdient hat, aber das Komitee hat sie und ihre Leistungen schließlich beschimpft.

 

Persönliches Leben

Dr. Rubin heiratete 1948 Robert Rubin, ebenfalls Wissenschaftler. Sie hatten vier Kinder, die schließlich auch Wissenschaftler wurden. Robert Rubin starb im Jahr 2008. Vera Cooper Rubin war bis zu ihrem Tod am 25. Dezember 2016 in der Forschung aktiv.

 

In Memoriam

In den Tagen nach Dr. Rubins Tod machten viele, die sie kannten oder mit ihr arbeiteten oder von ihr betreut wurden, öffentlich, dass es ihrer Arbeit gelungen sei, einen Teil des Universums zu beleuchten. Es ist ein Stück des Kosmos, das, bis sie ihre Beobachtungen machte und ihren Ahnungen folgte, völlig unbekannt war. Heute untersuchen Astronomen weiterhin die Dunkle Materie, um ihre Verteilung im gesamten Universum sowie ihre Zusammensetzung und ihre Rolle im frühen Universum zu verstehen. Alles dank der Arbeit von Dr. Vera Rubin.

 

Schnelle Fakten über Vera Rubin

  • Geboren: 23. Juli 1928,
  • Gestorben: 25. Dezember 2016
  • Verheiratet: Robert Rubin 1948; vier Kinder.
  • Ausbildung: Astrophysik Ph.D. Georgetown Universität
  • Berühmt für: Messungen der Galaxienrotation, die zur Entdeckung und Verifizierung der Dunklen Materie führten.
  • Mitglied der National Academy of Sciences, mehrfach ausgezeichnet für ihre Forschung und Ehrendoktorwürde von Harvard, Yale, Smith College und Grinnell College sowie Princeton.

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